Построй график функции { y = − x 2 , если ∣ x ∣ ≤ 1 , y = ∣ x ∣ − 2 , если ∣ x ∣ > 1 { y=−x 2 ,если∣x∣≤1, y=∣x∣−2,если∣x∣>1 и определи, при каких значениях m m функция y = m y=m имеет с графиком ровно три общие точки.
Ответ нейросети
05 мая 2025 14:47
Давайте подробно разберём задачу по построению графика функции и определения условий, при которых линия y = m имеет ровно три общие точки с этим графиком.
Часть 1: Построение графика функции
Заданная функция:
[ y = \begin{cases} -x^2, & \text{если } |x| \le 1 \ |x| - 2, & \text{если } |x| > 1 \end{cases} ]
Шаг 1: Построение части для (|x| \le 1)
Это — парабола:
[
y = -x^2
]
- В точках (x = -1) и (x = 1): [ y = -(-1)^2 = -1, \quad y = -(1)^2 = -1 ]
- В точке (x=0): [ y = -0^2 = 0 ]
- Парабола имеет вершину в точке ((0, 0)) и симметрична относительно оси (y).
Шаг 2: Построение части для (|x| > 1)
Это две кусочные гиперболические ветви:
- для (x > 1):
[
y = x - 2
]
- при (x=1): (y = 1 - 2 = -1)
- при больших (x): (y) возрастает линейно без ограничений
- для (x < -1):
[
y = -x - 2
]
- при (x = -1): (y = -(-1) - 2 = 1 - 2 = -1)
- при больших по модулю отрицательных (x): (y) убывает линейно.
Общий вид:
- На интервале (|x| \le 1) — внизоглая парабола от ((-1, -1)) до ((0,0)) и затем до ((1, -1)).
- За границами (|x|=1) — две линейные ветви, стыкующиеся в точках ((-1, -1)) и ((1, -1)).
Часть 2: Анализ пересечений линией (y = m)
Нам нужно найти для каких значений (m) прямая (y = m) пересекает график функции ровно 3 раза.
Рассмотрим случае по частям:
Когда (m > 0)
— линия выше вершины параболы — пересечения только с линейными сегментами (|x| > 1)?Проверим:
- Внутри (|x| \le 1): (y = -x^2 \le 0), значит (y \le 0). Виды пересечений:
- (m > 0): линия не пересекает параболу, поскольку (y \le 0).
- (m \le 0): пересечения внутри (|x| \le 1): [ -x^2 = m \Rightarrow x = \pm \sqrt{-m} ] Если (-m \ge 0), то (\sqrt{-m}) существует, и пересечений 2.
Тогда, чтобы получить ровно 3 пересечения с графиком, необходимо:
- 1 пересечение с линиями вне интервала (|x| \le 1)
- 2 пересечения внутри (|x| \le 1)
- Внутри (|x| \le 1): (y = -x^2 \le 0), значит (y \le 0). Виды пересечений:
Часть 3: Поиск условий для ровно 3 точек
Чтобы было ровно три пересечения, возможны следующие ситуации:
- Линия (y=m) пересекает параболу в 2 точках внутри (|x| \le 1), и в 1 точке с внешней линейной частью ((|x| > 1)).
- Или наоборот, одна точка внутри, две снаружи, но по графику это невозможно, т.к. внутри максимум 2 пересечения
Рассмотрим подробнее:
Внутри (|x| \le 1): [ y = -x^2 \Rightarrow x = \pm \sqrt{-m} ] — есть пересечения, если (-m \ge 0 \Rightarrow m \le 0).
Количество таких решений:
- Если (m < 0), есть 2: (\pm \sqrt{-m});
- Если (m = 0), есть 1 — в вершине.
Внешние части:
для (x > 1): [ y = x - 2 ] — пересечения с (y=m): [ x = m+2 ] — существует, только если (x > 1), то есть: [ m + 2 > 1 \Rightarrow m > -1 ]
Аналогично для (x < -1): [ y=m = -x - 2 \Rightarrow x = -m - 2 ] — существует, если (-m - 2 < -1) (так как это (x < -1)): [ -m - 2 < -1 \Rightarrow -m < 1 \Rightarrow m > -1 ]
ИТОГ:
- Пересечение с внешними линиями есть, если (m > -1).
- Внутри — если (m \le 0).
Итог: для ровно трёх пересечений
Если (m > -1) и (m < 0):
Внутри есть 2 точки, снаружи — по 1 на каждой ветке, итого три пересечения.Если (m = 0):
Внутри — 1 точка (в вершине), снаружи — две точки ((x=1) и (x=-1)), итого 3 пересечения.Если (m > 0):
Внутри — пересечений нет, только с внешними линиями, и при (m> -1), но (m>0), пересечений всего 2 (по одной слева и справа), недостаточно для трёх.
Ответ:
[ \boxed{ \text{Прямая } y = m \text{ имеет ровно 3 общие точки с графиком, если } -1 < m \le 0 } ]
Если нужно более подробно или по каким-либо этапам разбор, скажите!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



